• 제목/요약/키워드: thin-film optics

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진공증착법으로 제조한 투명 비정질 $V_2O_5$박막의 특성평가 (Evaluation of Transparent Amorphous $V_2O_5$ Thin Film Prepared by Thermal Evaporation)

  • 황규석;정설희;정주현
    • 한국안광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.27-30
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    • 2008
  • 목적: 본 논문은 저온에서 $V_2O_5$의 cathode의 합성이 가능하다는 것이다. 방법: 간편한 진공 열증착법을 이용하여, 현미경용 소다 라임 실리카 슬라이드 기판위에 가시영역에서 투명하고 결정학적으로 비정질인 $V_2O_5$ 박막을 제조하였다. 100, 150 및 200$^{\circ}C$로 10분간 열처리가 완료된 박막의 표면미세구조와 파단면을 전계방사 주사형 전자현미경으로 분석하였다. 박막의 가시영역에서의 투과율과 표면 거칠기를 ultra violet-visible spectrophotometer와 Scanning probe microscope로 각각 분석하였다. 결과: 열처리 온도가 100$^{\circ}C$에서 150 및 200$^{\circ}C$로 증가함에 따라, 박막의 투과율은 감소하는 경향을 보였다. 박막의 광학적 특성은 표면미세구조적 결과를 바탕으로 토론될 것이다. 결론: 100$^{\circ}C$인 경우 광학적 투과율이 우수하고, 박막의 표면특성이 균질한 비정질 $V_2O_5$ 박막을 제조할 수 있었다.

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원자층 증착법을 이용한 AlN 박막의 성장 및 응용 동향 (Growth of Aluminum Nitride Thin Films by Atomic Layer Deposition and Their Applications: A Review)

  • 윤희주;김호경;최병준
    • 한국재료학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.567-577
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    • 2019
  • Aluminum nitride (AlN) has versatile and intriguing properties, such as wide direct bandgap, high thermal conductivity, good thermal and chemical stability, and various functionalities. Due to these properties, AlN thin films have been applied in various fields. However, AlN thin films are usually deposited by high temperature processes like chemical vapor deposition. To further enlarge the application of AlN films, atomic layer deposition (ALD) has been studied as a method of AlN thin film deposition at low temperature. In this mini review paper, we summarize the results of recent studies on AlN film grown by thermal and plasma enhanced ALD in terms of processing temperature, precursor type, reactant gas, and plasma source. Thermal ALD can grow AlN thin films at a wafer temperature of $150{\sim}550^{\circ}C$ with alkyl/amine or chloride precursors. Due to the low reactivity with $NH_3$ reactant gas, relatively high growth temperature and narrow window are reported. On the other hand, PEALD has an advantage of low temperature process, while crystallinity and defect level in the film are dependent on the plasma source. Lastly, we also introduce examples of application of ALD-grown AlN films in electronics.

이중 슬릿 회절 실험을 이용한 박막의 두께와 굴절률 측정 (Measurement of the Thickness and Refractive Index of a Thin Film Using a Double-slit Experiment)

  • 김희성;박수봉;김덕우;김병주;차명식
    • 한국광학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.159-166
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    • 2022
  • 본 연구에서는 이중 슬릿 회절 실험을 이용하여 박막의 두께와 굴절률을 측정하는 실험을 수행하였다. 투명 기판 위에 입혀진 박막이 만드는 투과광의 위상 단층의 크기를 이중 슬릿을 통과하여 나타나는 회절 패턴을 분석하여 측정하였다. 이로부터 두께와 굴절률을 동시에 결정하기 위해 공기와 증류수 속에서 각각 한 번씩 실험을 수행하였다. 이 방법의 유효함을 확인하기 위해 도파로 결합법으로 측정한 두께와 굴절률과 비교하였다. 본 연구에서 제안한 측정법은 기존의 선행 연구들과 더불어 박막의 두께와 굴절률을 동시에 측정할 수 있는 새로운 방법으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

표면 플라즈몬 광섬유 편광기의 제작 및 특성 조사 (Fabrication and Characterization of Surface Plasmon Fiber-Optic Polarizers)

  • 김진하;김병윤
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.311-318
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    • 1994
  • 광섬유의 클래딩을 갈아내고 코어 가까이에 알루미늄 박막을 증착하여 표면 플라즈몬으로의 편광 선택적인 모드 결합 원리를 이용하는 광섬유 편광기를 제작하였다. 633nm, 830nm, $1.3\mu\textrm{m}$의 단일 모드 광섬유를 사용하여 알루미늄 박막의 두께를 달리하며 소광률과 삽입손실을 측정한 결과 대부분의 샘플에서 30dB 이상의 소광률을 얻을 수 있었으며 삽입손실은 0.2dB 에서 1.5dB 사이였다.

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반사에 의한 편광상태의 변화를 최소화시키는 광학박막계의 설계 (Design of Optical Thin Film Systems Reducing the Variation of Polarization State)

  • 한성홍;김석원
    • 한국광학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.17-23
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    • 1996
  • 광파가 사각으로 입사할때 유전체층과 금속층에서 발생하는 편광상태의 변화를 분석하고 이것을 이용하여 금속박칵 양쪽에 각 한 층의 유전체 matching layer를 두어 넓은 대역에서 편광상태의 변화를 최소화기키는 박막계를 설계하였다. 45도 입사에 대하여 기준파장$(\lambda=550nm)$을 중심으로 기준파장의 10% 파장대역$(\DELTA\lambda/\lambda= 10%)$에서 목표 반사율을 0.5와 0.6으로 하여 입사광파의 편광상태의 변화를 최소화시키는 광학박막계를 설계하였다.

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BLU 패턴 크기에 따른 LGP 출력 특성 연구 (LGP Output Characteristics Depending in BLU Pattern Size)

  • 김영철
    • 한국광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • 현재 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)에 사용되는 BLU(Back Light Unit) 패턴 크기는 수 십 ${\mu}m$인데 반해, 최근에는 BLU 패턴의 크기를 수 ${\mu}m$ 또는 그 이하로 조절함으로써 출력광의 휘도를 증가시키고 균일도를 향상시키고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 패턴의 크기, 분포 및 점유 면적이 출력광의 분포에 미치는 영향을 조사하였다.

물유리를 이용한 실리카계 박막의 광학적 및 기계적 특성 (Optical and mechanical properties of silicate film using a water glass)

  • 이경무;임용무;황규석
    • 한국안광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.187-192
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    • 2000
  • 본 연구에서는 물 유리의 경제성을 바탕으로 광학적 및 기계적인 특성을 조사하여 투명하고 높은 경도를 가진 표면 보호막의 기능을 검토하기 위하여 $SiO_2-Na_2O-R_mO_n$계 박막을 제조하였다. 물 유리에 CaO와 $Al_2O_3$를 소량의 1 N HCl 1N $NH_4OH$와 함께 각각 첨가하여 코팅용 졸을 준비하였다. Stainless steel. Si wafer. soda-lime-silica glass등 다양한 기판 위에 spin-coating 한 후 질소 분위기 하에서 500, 750 및 $900^{\circ}C$로 최종 열처리를 행했다. 제조된 막은 Knoop 경도계로 micro-hardness를 측정하였다. 막의 표면 질소 함유량을 알아보기 위하여 EDX 분석을 행하였다. 그리고 Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM)을 이용하여 막의 표면구조를 관찰하였으며, UV-VIS 스펙트라 측정을 통하여 막의 두께와 반사 특성을 조사하였다.

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스핀코팅 및 저온열처리에 의한 자외선 발광특성을 갖는 산화아연 박막의 제조 (Preparation of ZnO Thin Films with UV Emission by Spin Coating and Low-temperature Heat-treatment)

  • 강보안;정주현
    • 한국안광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.73-77
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    • 2008
  • 목적: 본 논문은 저온열처리로 비결정 또는 결정 ZnO 박막의 UV emission 가능하다는 것이다. 방법: 화학적 용액법을 이용하여 소다-라임-실리카 유리 위에 100, 150, 200, 250 및 $300^{\circ}C$로 열처리하여 비정질 및 나노 결정질 ZnO 박막을 제조하였으며, 박막의 성장 특성 및 광학적 특성을 X-선 회절 분석법, 자외선-가시광선-근적외선 분광법 및 발광분석법을 통하여 분석하였다. 결과: $100^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$에서 60분간 열처리된 박막은 비정질 특성을 나타내고 있었으며, $250^{\circ}C$$300^{\circ}C$로 열처리된 박막에서는 ZnO 결정상이 나타났다. 비정질 ZnO 박막의 PL분석에 의하면 매우 강한 Near-band-edge emission이 나타났으며, Green emission은 거의 검출되지 않았다. 결론: 앞으로는 저온에서 ZnO 광전자소자를 쉽게 제조할 수 있을 것이다.

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표시소자 응용을 위한 copper, aluminum 박막의 성장과 특성 (Copper, aluminum based metallization for display applications)

  • 김형택;배선기
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권3호
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    • pp.340-351
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    • 1995
  • Electrical, physical and optical properties of Aluminum(Al), Copper(Cu) thin films were investigated in order to establish the optimum sputtering parameters in Liquid Crystal Display (LCD) panel applications. DC-magnetron sputtered film on coming 7059 samples were fabricated with variations of deposition power densities, deposition pressures and substrate temperatures. Low resistivity films(AI;2.80 .mu..ohm.-cm, Cu:1.84 .mu..ohm-cm),which lower than the reported values, were obtained under sputtering parameters of power density(250W), substrate temperature(450-530.deg. C) and 5*10$\^$-3/ Torr deposition pressure. Expected columnar growth and stable grain growth of both films was observed through the Scanning Electron Microscope(SEM) micrographs. Dependency of the applicable defect-free film density upon depositon power and temperature was also characterized. Not too noticable variations in X-ray diffraction patterns were remarked under the alterations of sputtering parameters. High optical reflectivities of Al, Cu films, approximately 70-90 %, showed high degree of surface flatness.

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A study of the light trapping mechanism in periodically honeycomb texture-etched substrate for thin film silicon solar cells

  • Kim, Yongjun;Shin, Munghun;Park, Hyeongsik;Yi, Junsin
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.147.2-148
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    • 2016
  • Light management technology is very important for thin film solar cells, which can reduce optical reflection from the surface of thin film solar cells or enhance optical path, increasing the absorption of the incident solar light. Using proper light trapping structures in hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) solar cells, the thickness of absorber layers can be reduced. Instead, the internal electric field in the absorber can be strengthened, which helps to collect photon generated carriers very effectively and to reduce light-induced loss under long-term light exposure. In this work, we introduced a chemical etching technology to make honey-comb textures on glass substrates and analyzed the optical properties for the textured surface such as transmission, reflection and scattering effects. Using ray optics and finite difference time domain method (FDTD) we represented the behaviors of light waves near the etched surfaces of the glass substrates and discussed to obtain haze parameters for the different honey-comb structures. The simulation results showed that high haze values were maintained up to the long wavelength range over 700 nm, and with the proper design of the honey-comb structure, reflection or transmission of the glass substrates can be enhanced, which will be very useful for the multi-junction (tandem or triple junction) thin film a-Si:H solar cells.

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